JPH0451384B2

JPH0451384B2 -

Info

Publication number: JPH0451384B2
Application number: JP58079026A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Kuwana; Koichi Kondo; Atsushi Funakawa
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1983-05-06
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1992-08-18
Also published as: JPS59206246A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ペダルから足が離れてもフツトブレ
ーキを制動状態に維持する車輛用ブレーキ保持装
置に関する。

［従来の技術］通常のフツトブレーキは、ブレーキペダルを踏
み続けていないと制動状態が保持されないので、
長い間制動状態を持続するには適さない。従つて
そのような場合にはサイドブレーキを使用するこ
とになる。しかし、サイドブレーキを操作するに
は手を大きく動かさなければならないし、停止状
態から発進に移るときには手で多くの操作をしな
ければならないので、サイドブレーキの操作はか
なり煩わしい。

そこで、所定の条件が満たされるとフツトブレ
ーキのペダルを制動位置で保持するようにした装
置が提案されている。これによれば、操作の煩わ
しいサイドブレーキを使用しなくても、また長時
間フツトブレーキのペダルを踏み続けなくとも、
制動状態を維持しうる。

ところで、この種のブレーキ保持装置では、ブ
レーキ保持条件として、車輛が停止しているこ
と、ブレーキペダルが踏み込まれていること等が
ある。車輛が停止しているか否かは、一般にスピ
ードメータケーブルの出力を利用して、タイヤの
回転を見て判定している。ところが、車輛走行時
に急制動がかかると、タイヤがロツクすることが
ある。このような場合、車速の判定は車速零とな
るので、この結果で直ちにブレーキ保持制御を行
なうと、非常に危険な状態になる。

一般に、ブレーキペダルを踏み込み続ける時間
が２秒程度になると、タイヤがロツクした場合で
も車輛は停止する。そこで、従来より所定の条件
が成立した後２秒程度経過しても条件が成立して
いる場合にのみブレーキ保持をするようにしてい
る（例えば特開昭57−140261号公報）。しかしな
がらこのようにすると、車輛がゆつくりと停止し
た場合でも、停止後数秒間も持たなければブレー
キが保持されないので、あまり操作フイーリング
が良くない。

本発明は、ブレーキ保持設定の応答が速く、し
かもタイヤがロツクしても安全なブレーキ保持装
置を提供することを目的とする。

［発明の構成］上記目的を達成するために、本発明において
は、ブレーキ機構ブレーキペダル１１０等の動作
に応じた信号を発生するブレーキ動作検出手段
（スイツチSW１等）；車輪の回動に応じた信号を
発生する車速検出手段（車速検出器VD等）；ブ
レーキ機構の位置を保持するブレーキ保持手段
（電気コイル１２３等）；及び前記ブレーキ動作検
出手段がブレーキ機構の作動を検出すると、それ
に応答してブレーキ保持手段を付勢しブレーキ機
構を制動状態で拘束するとともに、車輛が走行し
ている時には、車輛が停止する前にその減速度を
測定し、得られた減速度に応じた時間を設定し、
検出車速が所定以下になつた後、設定された前記
時間を経過した後で、ブレーキ保持手段を付勢し
ブレーキ機構を制動状態で拘束する電子制御手段
（第２ａ図のFVC、５０、OSC１、CSC２、TM
１、CO１、CO２、NA１〜NA１１、……等か
らなる電気回路）；を備える。

なお上記括弧内の記号は、本発明の要素と対応
する後述する実施例中の構成要素の符号を参考ま
でに示したものであるが、本発明の権利範囲がこ
の具体化された実施例のみに限定されるべきでな
いのはいうまでもない。例えば、小規模の論理回
路の組合せで構成された回路を、マイクロコンピ
ユータのような装置に置き替えることは容易であ
るし、またパルスの計数による時間の制御では、
パルス周期と計数目標値のいずれを変更しても時
間を切換えることができる。

［作用］本発明においては、車輛が走行している時にブ
レーキをかけると、車輛が停止する前にその減速
度を測定し、得られた減速度に応じた時間を設定
して、検出車速が実質上停止したとみなせる速度
以下になつた後、設定された前記時間を経過した
後でブレーキの動きが拘束される。

即ち、徐々に速度を落として停止する場合のよ
うに減速度が小さい時には、短い時間を設定する
ことにより、停止の直後にブレーキが保持される
ので待ち時間を短く、急ブレーキをかけた場合の
ようにタイヤがロツクする時には、減速度が大き
いので、長い時間を設定することにより、車輛が
停止しているかロツク状態かを時間をかけて判定
するので、確実に車輛が停止した後でなければブ
レーキは保持されず、安全である。

ところで、この種のブレーキ保持装置において
は、電磁石の力によつてブレーキペダルの動作を
止めて制動状態を保持するようになつているの
で、制動状態を解除する場合、すなわち電磁石を
消勢すればブレーキペダルは一気に通常位置まで
戻ることになる。したがつて、一般のドライバが
行なうのとは異なり、ブレーキ解除時に衝撃があ
る。またこのように一気にブレーキを解除するの
で、坂道発進時にサイドブレーキを使用しない場
合には、解除のタイミングが少しでもずれるとエ
ンストを生じたり、あるいは車輛がバツクしたり
するので円滑な運転ができない。

そこで、電磁石の励磁を複数段階に変えうる構
成にしてブレーキを徐々に解除すること（特公昭
54−7110号）が提案されている。しかしながら、
このように構成しても実際にはブレーキを徐々に
解除することは非常に難しい。すなわち、電磁石
の励磁状態を変えると、ブレーキペダルを保持す
る力が変わるが、この力Ｆ１と、ペダルを通常位
置に戻そうとするスプリングの力Ｆ２との関係を
所定の状態に維持しなければならない。つまり、
力Ｆ１が力Ｆ２よりも常時わずかに小さければ、
ペダルを比較的衝撃なく戻すことができるが、温
度や経時変化あるいはペダルの位置によつてスプ
リングの力Ｆ２は変化するし、電磁石に電力を供
給するバツテリーの電圧は、充放電に応じて常時
大きな変化がある。このような力関係が変化する
から、仮に微妙に力関係の調整をしたとしても、
条件が変われば、ペダルが戻らなくなつたり衝撃
が生じたるする。

そこで、本発明の１つの好ましい態様において
は、ブレーキ保持解除時に、短時間の間にブレー
キ保持動作とブレーキ保持解除動作を複数回繰り
返し行なう。これによれば、ブレーキペダルを少
しずつ戻しうる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１ａ図に、ブレーキ保持装置を備える自動車
のフツトブレーキ近傍を示し、第１ｂ図に、第１
ａ図のＡ−Ａ線断面を示す。まず、第１ａ図を参
照して説明する。１１０がブレーキペダルであ
る。ブレーキペダル１１０は、シヤフト１１４で
これを中心として所定範囲内で回動しうるように
支持されている。ブレーキペダル１１０は、図示
しないスプリングで、常時反時計方向の力を受け
ている。シヤフト１１４がベーススプレート１１
３に支持されており、ベースプレート１１３が車
体１１２にボルト１１１で固着されている。

ブレーキペダル１１０の中央部には長穴１１５
が形成してあり、長穴１１５の下部にラツク１１
６を形成してある。長穴１１５内に歯車１１９が
配置され、歯車１１９はラツク１１６に噛み合つ
ている。歯車１１９はシヤフト１２０に固着され
ており、シヤフト１２０は第１ｂ図に示すブレー
キ保持機構に連結されている。

第１ｂ図を参照して説明する。シヤフト１２０
は、ハブシヤフト１２１の内部に挿入されてお
り、ワンウエイクラツチ１２４を介して互いに結
合されている。この例では、ブレーキペダル１１
０を押し込む方向（第１ａ図で時計方向）の力に
対してはシヤフト１２０とハブシヤフト１２１が
からまわりするが、その反対方向の力に対しては
両者が結合するようになつている。

ハブシヤフト１２１には、シヤフト１２０を中
心として円周状に複数ピン１２５を埋め込んであ
り、各々のピンの一部がハブシヤフト１２１の一
方（第１ｂ図の上方）に突出している。１２２
は、円盤状のプレートであり、シヤフト１２０を
中心として回動自在になつている。プレート１２
２には、ハブシヤフトのピン１２５と対向する位
置（中心からの位置）に穴が形成してあり、この
穴にピン１２５が係合している。

プレート１２２は、その周辺部をスプリング１
２６で支持されており、通常は第１ｂ図に示すよ
うに上方に引かれているト。ハブシヤフト１２１
の外周には、電気コイル１２３を巻回したヨーク
１２７が、プレート１２２と対向するように配置
されている。ヨーク１２７は、ベースプレート１
１３に固着されている。１１７はカバーである。

従つて、電気コイル１２３を付勢しない場合、
プレート１２２はスプリング１２６に引かれて上
方に位置し、プレート１２２とヨーク１２７が離
れているので、一体となつたプレート１２２、ピ
ン１２５、ハブシヤフト１２１、ワンウエイクラ
ツチ１２４、シヤフト１２０および歯車１１９
は、回動自在になるから、ブレーキペダル１１０
を踏み込んでも、踏み込む力を抜けば、図示しな
いリターンスプリングの力およびブレーキ反力に
よつてブレーキペダル１１０が復帰し、非制動状
態に戻る。電気コイル１２３を付勢すると、磁気
吸引力によつてプレート１２２がヨーク１２７側
に引かれ、プレート１２２とヨーク１２７とが密
着し、ヨーク１２７はベースプレート１１３に固
着されているので、プレート１２２の動きが阻止
される。従つて、プレート１２２と一体になつた
歯車１１９は回動が阻止される。この結果、ブレ
ーキペダル１１０が予め踏み込んであれば、ブレ
ーキペダル１１０は制動位置で保持され、ブレー
キペダルを踏む力を抜いても、制動状態が維持さ
れる。

第２ａ図に、ブレーキ保持装置の電気回路構成
を示す。第２ａ図を参照して説明する。スイツチ
SW１は、フツトブレーキ機構の状態を検出する
ためのものであり、ブレーキペダル１１０が踏み
込まれない時には接点が開き、ブレーキペダル１
１０が踏み込まれると接点が閉じる。スイツチ
SW１の一端にバツテリーが接続されており、
SW１の他端にブレーキランプBRL等が接続され
ている。

VDが車速検出器である。この車速検出器VD
は、スピードメータケーブルに接続された。永久
磁石を備えるロータと、ロータに対向配置したピ
ツクアツプコイルとでなつている。したがつて、
車輛のタイヤが回動すると、それに伴なつてロー
タが回動し、ピツクアツプコイルはロータの回動
速度すなわちタイヤの回動速度に応じた周期のパ
ルス信号を出力する。

スイツチSW２は、アクセルペダルの動作を検
出するためのものであり、この例では、スイツチ
SW２の接点は常時は閉であり、アクセルペダル
が踏み込まれると開になる。

車速検出器VDの出力信号は増幅器AMPで増
幅され、その直接の出力およびインバータIN１
を通した反転出力が、それぞれ波形整形回路を通
つてナンドゲートNA１の入力端に印加される。
タイヤが回動すると、ナンドゲートNA１の出力
に、デユーテイの比較的小さなパルス信号が現わ
れる。タイヤが停止しているときは、NA１の出
力レベルはＬである。

ナンドゲートNA１の出力端は、カウンタCO
１のクリア入力端CLRに接続されている。なお、
クリア入力端CLRは高レベルＨで有効になる。
カウンタCO１のクロツク入力端CLKには、ナン
ドゲートNA１１が出力するパルス信号が印加さ
れる。カウンタCO１の出力端Q₅とCO１のカウ
ント許可入力端CEとの間には、インバータIN２
が接続してある。なおカウンタCO１は、カウン
ト許可入力端CEがＨのときにカウントを行なう。

増幅器AMPの出力端には、周波数−電圧変換
器FVCを接続してあり、FVCの出力端に車速変
化検出回路５０を接続してある。車速変化検出回
路５０については後で詳細に説明するが、簡単に
説明すれば、減速方向の速度変化（実際はタイヤ
の回転数変化）、即ち減速度が所定以上であるか
どうかを判別するものである。

トランジスタＱ１，Ｑ２等を介したスイツチ
SW１からの出力信号及びカウンタCO１の出力
信号が、ナンドゲートNA２に印加される。ナン
ドゲートNA２の出力端は、Ｒ−Ｓフリツプフロ
ツプNA３，NA４のセツト入力端に接続してあ
る。フリツプフロツプNA３，NA４の出力端に
は、トランジスタＱ３、ドライブDRV等を介し
て、ブレーキ保持用の電気コイル１２３を接続し
てある。

スイツチSW２に接続したタイミング回路TM
１の出力端をフリツプフロツプNA３、NA４の
リセツト入力端に接続してある。タイミング回路
TM１は、信号を遅らせるための回路で、この例
では、スイツチSW２が開になると、３秒後に出
力レベルがＨからＬに変化するようになつてい
る。

フリツプフロツプNA７，NA８、ナンドゲー
トNA９，NA１０およびNA１１でなる回路は、
車変化検出回路５０の出力信号に応じて、パルス
発生回路OSC１の直接の出力信号と、それをカ
ウンタCO２で分周した信号の一方を選択し、選
択した信号をカウンタCO１のクロツク信号入力
端CLKに印加する。従つて、カウンタCO１がカ
ウントするパルス信号の周期は、車速変化検出回
路５０の出力信号に応じて変化する。

上記以外の回路は、ブレーキ保持解除時に、電
気コイル１２３の消勢および付勢を複数回繰り返
すためのものであり、パルス発生回路OSC２、
フリツプフロツプNA５，NA６、トランジスタ
Ｑ７，Ｑ８、ノアゲートNR１等でなつている。

第２ｂ図に、車速変化検出回路５０の具体的な
構成を示す。第２ｂ図を参照して説明する。OP
１，OP２およびOP３は演算増幅器である。概略
を説明すると、演算増幅器OP１を中心とする回
路は定電流回路、演算増幅器OP２はボルテージ
フオロイア回路、演算増幅器OP３は比較器とし
てそれぞれ動作する。

演算増幅器OP１の非反転入力端（＋）には、
電源電圧を抵抗器RbおよびRcで分圧した所定電
圧Vaが印加され、OP１の反転入力端（−）には
抵抗器Raの電圧降下すなわちRaを流れる電流と
Raの抵抗値とに応じた電圧Vbが印加される。し
たがつて、演算増幅器OP１はVa＞Vbであれば
トランジスタQ₃のオン抵抗を下げる方向の出力
を生じ、Va＜VbであればQaのオン抵抗を上げ
る方向の出力を生じ、Va＝vbとなるように制御
する。この結果、抵抗器Raを流れる電流は一
定値となる。この定電流回路が、コンデンサCa
に蓄えられた電荷を放電する。コンデンサCaの
端子電圧Vcに着目すると、 Vc＝Qa／Ca 但し、QaはコンデンサCaの電荷であり、静電容量Caが一定であるから、端子電
圧Vcは電荷Qaに比例する。また、コンデンサCa
に所定の電荷が蓄えられた後、電荷の充電が行な
われなければ、電荷Qaは、単位時間ｔあたり
Ｉ・ｔの割合いで小さくなるから、端子電圧Vc
は時間に反比例して所定の傾きで直線状に降下す
る。

この状態は、ダイオードDaが逆バイアスされ
る際、すなわち車速が減速される際に生ずる。こ
の電圧Vc（第２ｂ図のｂ）は、ボルテージフオロ
アOP２を通り、抵抗器Rd，Reで分圧され、比
較器OP３の非反転入力端（＋）に印加される。

第２ｃ図に通常制動時の第２ｂ図の回路動作を
示し、第２ｄ図に急制動時の回路動作を示す。ま
ず第２ｃ図を参照すると、制動がかかつた時点か
ら車速が少しずつ低下し、それに応じて回路の入
力電位ａが低下するが、コンデンサCaの端子電
圧ｂ（Vc）の低下の傾きが電位ａの傾きより大き
く、常時ａ＞ｂ＞ｃの関係が保たれる。ａ＞ｂと
なればコンデンサCaに再充電されるので、電位
ｂは電位ａよりわずかに低い値になる。

次に第２ｄ図を参照して説明する。制動をかけ
た後、タイヤがロツクすると、回路に印加される
電位ａは急速に低下する。これに対応して、電位
ｂの変化は前述のように所定の傾きであるから、
ある時点で、ａ＜ｃとなる。この状態で、車速変
化検出回路５０の出力端レベルがＨに反転する。

再度、第２ａ図を参照して装置動作を説明す
る。ブレーキ操作があつて通常の制動がかかる
と、車速が徐々に低下するが、車輛の移動中は、
車速検出器VDの出力端にパルス信号が生ずるの
で、このパルス信号によつてナンドゲートNA１
の出力端に正極性パルスが生じ、これがカウンタ
CO１にクリアをかけるから、CO１のカウント値
は所定値まで達しない。

車輛が停止状態になると、所定時間（この例で
は300msec）後にカウント値が所定値に達し、イ
ンバータIN２がCO１のカウントを禁止するの
で、CO１は出力レベルを保持する。このとき、
ブレーキペダルが踏み込まれているのでスイツチ
SW１が閉であり、トランジスタＱ１がオフし、
トランジスタＱ２がオフする。また車速変化検出
回路５０の出力端がＬであるからインバータIN
３の出力端レベルがＨである。

したがつて、フリツプフロツプNA７，NA８
は、NA７の出力端がＨ，NA８の出力端がＬに
なる。これにより、OSC１からの直接のパルス
信号（周期短）がナンドゲートNA９およびNA
１１を介して、カウンタCO１に印加される。こ
の場合、ブレーキが踏み込まれてから比較的短い
時間（300ｍsec）でカウンタCO１のカウント値
が所定値に達し、フリツプフロツプNA３，NA
４がセツトされてブレーキが保持される。

一方、急制動がかかりタイヤがロツクすると、
車輌が移動している場合でも車速検出器VDの出
力端に現われるパルスの周期が非常に長くなるの
で、長時間、カウンタCO１がクリアされない。
しかしこの場合、車速変化検出回路５０の出力端
がＨに反転し、インバータIN３の出力端がＬと
なり、ナンドゲートNA８の入力端にこの信号が
印加されるのでフリツプフロツプNA７，NA８
は、NA７の出力端がＬ，NA８の出力端がＨに
セツトされる。

これによつて、ナンドゲートNA９が閉じNA
１０が開くので、分周された比較的周期の長い信
号がナンドゲートNA１０およびNA１１を介し
てカウンタCO１に印加される。したがつて、カ
ウンタCO１のカウント値が所定値に達するまで
にはかなり長い時間を要することになり、それま
での間に車速パルスが１つでも発生すれば、カウ
ンタCO１はクリアされるので、ブレーキ保持は
禁止される。

続いて、ブレーキ保持の解除について説明す
る。ブレーキ保持がセツトされている場合、ナン
ドゲートNA４の出力レベルがＬであり、トラン
ジスタＱ３がオフする。このとき、アクセルが踏
み込まれると、スイツチSW２の接点が開く。す
ると、トランジスタＱ７のベース端がＨになつて
Ｑ７がオンし、ナンドゲートNA６の一端すなわ
ちフリツプフロツプNA５，NA６のセツト入力
端にＬが印加され、NA５の出力端がＬにセツト
される。これにより、ノアゲートNR１の出力端
には、パルス発生回路OSC２の出力信号を反転
したパルス信号が現われる。

したがつて、トランジスタＱ８が短時間（この
例では0.2秒）の周期でオン／オフを繰り返す。
トランジスタＱ３がオフであるから、トランジス
タＱ８がオンするとドライバDRVの入力端がＬ
となつて電気コイル１２３が消勢され、トランジ
スタＱ８がオフするとドライバDRVの入力端が
Ｈとなつて電気コイル１２３を付勢する。すなわ
ち、ブレーキ保持機構はブレーキ保持と保持解除
とを短時間のうちに繰り返すので、ブレーキは
徐々に解除される。

一方タイミング回路TM１に着目すると、スイ
ツチSW２が閉のときは、トランジスタＱ４がオ
ンし、トランジスタＱ５がオンしてコンデンサＣ
１の端子電圧を上げないので、トランジスタＱ６
は常時オフであり、フリツプフロツプNA３，
NA４にリセツト信号が印加されない。アクセル
が踏み込まれてスイツチSW２接点が開くと、ト
ランジスタＱ４がオフし、トランジスタＱ５がオ
フするので、トランジスタＱ５のコレクタ端に接
続された抵抗器を介して、コンデンサＣ１が充電
される。

したがつて、コンデンサＣ１の端子電圧が徐々
に上昇し、抵抗器とコンデンサＣ１との時定数で
定まる所定時間（この例では３秒）を経過する
と、トランジスタＱ６のベース電位が所定値に達
し、Ｑ６がオンする。これによつて、フリツプフ
ロツプNA３，NA４がリセツトされ、トランジ
スタＱ３がオンしてドライバDRVが電気コイル
１２３を消勢し、ブレーキ保持制御が終了する。

上記実施例においては、ブレーキの解除はアク
セルの状態変化のみで行なつているが、サイドブ
レーキ動作、シフトレバー位置、あるいはドアス
イツチの動作に応じて行なうようにしてもよい。
また特に、サイドブレーキが作動した場合など
は、ブレーキ解除の時間等を通常とは異なる値に
変えるようにしてもよい。

以上のとおり、本発明によれば、検出された減
速度に応じて時間が設定されるので、ゆつくりと
減速して停止する時には、停止した直後にブレー
キ保持を実施でき、急制動時にタイヤがロツクし
て減速度が大きくなる場合には、時間をかけて車
輌停止か車輪ロツクかを判定し、確実に車輌が停
止した後でブレーキを保持するので、装置の応答
性が良く、走行中の車輌ロツクに対しては安全で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図は、それぞれ、ブレー
キ保持機構を備えるブレーキペダル近傍の側面図
および第１ａ図のＡ−Ａ線断面図である。第２ａ
図はブレーキ保持装置の電気回路を示すブロツク
図、第２ｂ図は第２図の車速変化検出回路５０を
示す回路図である。第３ａ図および第３ｂ図は、
それぞれ異なる条件での車速変化検出回路５０の
動作を示すタイミングチヤートである。５０：車速変化検出回路、１１０：ブレーキペ
ダル、１１３：ベースプレート、１１６：ラツ
ク、１１９：歯車、１２０：シヤフト、１２１：
ハブシヤフト、１２２：プレート、１２３（SL
１）：電気コイル、１２４′：ワンウエイクラツ
チ、１２５：ピン、１２６：スプリング、１２
７：ヨーク、VD：車速検出器、DRV：ドライ
バ、AMP：増幅器、TM１：タイミング回路、
OSC１，OSC２：パルス発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】１ブレーキ機構の動作に応じた信号を発生する
ブレーキ動作検出手段；車輪の回動に応じた信号を発生する車速検出手
段；ブレーキ機構の位置を保持するブレーキ保持手
段；及び前記ブレーキ動作検出手段がブレーキ機構の作
動を検出すると、それに応答してブレーキ保持手
段を付勢しブレーキ機構を制動状態で拘束すると
ともに、車輛が走行している時には、車輛が停止
する前にその減速度を測定し、得られた減速度に
応じた時間を設定し、検出車速が所定以下になつ
た後、設定された前記時間を経過した後で、ブレ
ーキ保持手段を付勢しブレーキ機構を制動状態で
拘束する電子制御手段；を備える車輛用ブレーキ保持装置。２電子制御手段は、車速検出手段の検出車速が
所定以下であると所定周期のクロツクパルスをカ
ウントし、カウン値が所定値になると、ブレーキ
動作検出手段がブレーキの作動を検出していれば
ブレーキ保持手段の付勢をセツトし、車速検出手
段が出力する車速信号の減速度が所定以上である
と前記クロツクパルスの周期を変える、前記特許
請求の範囲第１項記載の車輛用ブレーキ保持装
置。３電子制御手段は、ブレーキ保持手段の付勢時
に、ブレーキ解除条件が満たされると、ブレーキ
保持手段の付勢および消勢を複数回繰り返す、前
記特許請求の範囲第１項又は第２項記載の車輛用
ブレーキ保持装置。